《Android源碼設計模式解析》讀書筆記——Android中你應該知道的設計模式

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斷斷續續的，《Android源碼設計模式解析》也看了一遍，書中提到了很多的設計模式，但是有部分在開發中見到的幾率很小，所以掌握不了也沒有太大影響。

我覺得這本書的最大價值有兩點，一個是從設計模式的角度去理解Android源碼，結合著日常開發中的常用類，對設計模式的理解會更加的深刻；另外一個好處就是瞭解常用模式，再看其他人寫的代碼的時候，更容易理解代碼思路。下面是我的讀書筆記和一些思考，設計模式只整理我認為重要的部分。

建造者模式

建造者模式最明顯的標誌就是Build類，而在Android中最常用的就是Dialog的構建，Notification的構建也是標準的建造者模式。

建造者模式很好理解，如果一個類的構造需要很多參數，而且這些參數並不都是必須的，那麼這種情況下就比較適合Builder。

比如構建一個AlertDialog，標題、內容、取消按鈕、確定按鈕、中立按鈕，你可能只需要單獨設定幾個屬性即可；另外在我的OkHttpPlus項目中，構造一個Http請求也是這樣的，有可能你只需要設定URL，有可能需要添加請求參數、Http Header等，這個時候建造者模式也是比較合適的。

單例模式

單例在Android開發中經常用到，但是表現形式可能不太一樣。

以ActivityManager等系統服務來說，是通過靜態代碼塊的形式實現單例，在首次載入類檔案時，產生單例對象，然後儲存在Cache中，之後的使用都是直接從Cache中擷取。

class ContextImpl extends Context {    static {        registerService(ACTIVITY_SERVICE, new ServiceFetcher() {                public Object createService(ContextImpl ctx) {                    return new ActivityManager(ctx.getOuterContext(),       ctx.mMainThread.getHandler());                }});    }}

當然，還有更加明顯的例子，比如AccessibilityManager內部自己也保證了單例，使用getInstance擷取單例對象。

 public static AccessibilityManager getInstance(Context context) {        synchronized (sInstanceSync) {            if (sInstance == null) {               ......                IBinder iBinder = ServiceManager.getService(Context.ACCESSIBILITY_SERVICE);                IAccessibilityManager service = iBinder == null                        ? null : IAccessibilityManager.Stub.asInterface(iBinder);                sInstance = new AccessibilityManager(context, service, userId);            }        }        return sInstance;    }

除此之外，還有一些偽單例，比如Application，預設情況下在一個進程中只存在一個執行個體，但是Application不能算是單例，因為它的構造方法未私人，你可以產生多個Application執行個體，但是沒有用，你沒有通過attach()綁定相關資訊，沒有上下文環境。

public Application() {        super(null);    }

單例的使用情境也很簡單，就是一個App只需要存在一個類執行個體的情況，或者是類的初始化操作比較耗費資源的情況。在很多開源架構中，我們只需要一個對象即可完成工作，比如各種網路架構和圖片載入庫。

除此之外，因為單例的實現方式很多，比如懶漢式、餓漢式、靜態內部類、雙重鎖檢查、枚舉等方式，所以要清楚每種實現方式的主要特點和使用情境。

原型模式

原型模式在開發中使用的並不多，但是在源碼中卻有所體現。

書中以Intent介紹了原型模式，是通過實現Cloneable介面來做的

public class Intent implements Parcelable, Cloneable {    @Override        public Object clone() {         return new Intent(this);        }    }

其實這樣來看的話，原型模式也比較好理解，就是你想更快的擷取到一個相同屬性的對象，那麼就可以使用原型模式，比如這裡就擷取到了一個Intent對象，Intent裡面的屬性與被clone的相同，但是兩者並無關聯，可以單獨使用。

除了實現Cloneable介面，你完全可以自己定義一個方法，來擷取一個對象。我這裡以PhoneLayoutInflater為例子介紹。

PhoneLayoutInflater是LayoutInflater的子類，如果我們在Activity中擷取LayoutInflate的話，是通過下面方法

 @Override public Object getSystemService(String name) {        if (LAYOUT_INFLATER_SERVICE.equals(name)) {            if (mInflater == null) {                mInflater = LayoutInflater.from(getBaseContext()).cloneInContext(this);            }            return mInflater;        }        return getBaseContext().getSystemService(name);    }

可以看到，如果為null，就會調用cloneInContext()，這個方法在LayoutInflate是抽象方法，具體實現在PhoneLayoutInflater中

  public LayoutInflater cloneInContext(Context newContext) {        return new PhoneLayoutInflater(this, newContext);    }

可以看到，這也是一個原型模式，所以我們不要太糾結於形式，更重要的是理解這樣做的好處。

除了在源碼中可以看到原型模式，在開源架構中也可以看到，比如OkHttpClient中就存在著下面的方法

/** Returns a shallow copy of this OkHttpClient. */  @Override public OkHttpClient clone() {    return new OkHttpClient(this);  }

可以看到，實現和前面的完全相同，也是new了一個對象返回，因為OkHttpClient的構造過程比較複雜，參數眾多，所以用這種方式來直接產生新對象，成本很低，而且能保留之前對象的參數設定。

Factory 方法模式

書中對於Factory 方法模式的一個觀點很新奇，就是Activity.onCreate()可以看做是Factory 方法模式，來產生不同的View對象填充介面。

但是我對這個說法不太苟同，原因有兩點：一是這種形式不太符合Factory 方法，沒有抽象，沒有實現，不符合一般格式，也不是靜態方法，不可看做是靜態Factory 方法；二是沒有以產生對象為結果，即不是return view來產生對象，只是通過setContentView()來設定了屬性而已。這就像是給一個Activity設定了背景顏色一樣。當然，設計模式這東西一個人有一個人的看法。

靜態Factory 方法在Android中比較明顯的例子應該就是BitmapFactory了，通過各種decodeXXX()就可以從不同渠道獲得Bitmap對象，這裡不再贅述。

策略模式

在書中策略模式講得非常好，結合動畫的插值器用法，我們可以很好的理解策略模式的形式和用法。

在我看來，策略模式就相當於一個影碟機，你往裡面插什麼碟子，就能放出什麼電影。

同樣，在OkHttpPlus的封裝中，為了對網路傳回值進行解析，我使用了策略模式。當然我寫代碼的時候還不知道策略模式，是寫完了之後突然想到，這就是策略模式啊！

策略模式的精髓就在於，你傳入一個類，後面的處理就能按照這個類的實現去做。以動畫為例，設定不同的插值器對象，就可以得到不同的變化曲線；以傳回值解析為例，傳入什麼樣的解析器，就可以把位元據轉換成什麼格式的資料，比如String、Json、XML。

責任鏈模式

書中對於責任鏈模式選取的例子非常有代表性，那就是Android的觸摸機制，這個看法讓我從另一個維度去理解Android中的觸摸事件傳遞。

我在這裡提到這個模式，並不想說太多，只是簡單的推薦你讀一下這一章的內容，相信你也會有收穫的。

觀察者模式

Android中的觀察者模式應該是用的非常頻繁的一種模式了，對於這個模式的使用情境就一句話：你想在某個對象發生變化時，立刻收到通知。

書中介紹觀察者模式使用的是ListView的Adapter為例子，我之前知道Adapter屬於適配器模式，不知道這裡還有觀察者模式的身影，學到了。

Android裡面的各種監聽器，也都屬於觀察者模式，比如觸摸、點擊、按鍵等，ContentProvider和廣播接收者也有觀察者模式的身影，可以說是無處不在。

除此之外，現在很多基於觀察者模式的第三方架構也是非常多，比如EventBus、RxJava等等，都是對觀察者模式的深入使用，感興趣的同學可以研究一下。

模板方法模式

這個模式我之前見的比較少，但是理解之後，就會發現這個模式很簡單。

我覺得，模板方法模式的使用情境也是一句話：流程確定，具體實現細節由子類完成。

這裡要關注一下『流程』這個關鍵字，隨便拿一個抽象類別，都符合”具體實現細節由子類完成”的要求，關鍵就在於是否有流程，有了流程，就叫模板方法模式，沒有流程，就是抽象類別的實現。

書中講這個模式用的是AsyncTask，各個方法之間的執行符合流程，具體實現由我們完成，非常經典。

另外一個方面，Activity的生命週期方法可以看做是模板方法模式，各個生命週期方法都是有順序的，具體實現我們可以重寫，是不是和前面的要求很符合？關於這方面的理解，可以參考我的這篇文章：對Activity生命週期的理解。

除了Android裡面的模板方法模式，在其他開源項目中也存在著這個模式的運用。比如鴻洋的OkHttp-Utils項目，就是模板方法模式的典型實現。將一個Http請求的過程分割成幾部分，比如擷取URL，擷取要求標頭，拼接請求資訊等步驟，這幾個步驟之前有先後順序，就可以這樣來做。

代理模式和裝飾器模式

之所以把這兩個放在一起說，是因為這兩種模式很像，所以這裡簡單介紹下他們之間的區別，主要有兩點。

1. 裝飾器模式關注於在一個對象上動態添加方法，而代理模式關注於控制對對象的訪問
2. 代理模式，代理類可以對它的客戶隱藏一個對象的具體資訊。因此，當使用代理模式的時候，我們常常在一個代理類中建立一個對象的執行個體。而當我們使用裝飾器模式的時候，通常的做法是將原始對象作為一個參數傳給裝飾者的構造器

這兩句話可能不太好理解，沒關係，下面看個例子。

代理模式會持有被代理對象的執行個體，而這個執行個體一般是作為成員變數直接存在於代理類中的，即不需要額外的賦值。

比如說WindowManagerImpl就是一個代理類，雖然名字上看著不像，但是它代理的是WindowManagerGlobal對象。從下面的代碼中就可以看出來。

public final class WindowManagerImpl implements WindowManager {    private final WindowManagerGlobal mGlobal = WindowManagerGlobal.getInstance();    private final Display mDisplay;    private final Window mParentWindow;    ......    @Override    public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params) {        mGlobal.addView(view, params, mDisplay, mParentWindow);    }    @Override    public void updateViewLayout(View view, ViewGroup.LayoutParams params) {        mGlobal.updateViewLayout(view, params);    }    @Override    public void removeView(View view) {        mGlobal.removeView(view, false);    }    @Override    public void removeViewImmediate(View view) {        mGlobal.removeView(view, true);    }    @Override    public Display getDefaultDisplay() {        return mDisplay;    }}

從上面的代碼中可以看出，大部分WindowManagerImpl的方法都是通過WindowManagerGlobal實現的，而WindowManagerGlobal對象不需要額外的賦值，就存在於WindowManagerImpl中。另外，WindowManagerGlobal中其實有大量的方法，但是通過WindowManagerImpl代理之後，都沒有暴露出來，對開發人員是透明的。

我們再來看一下裝飾器模式。裝飾器模式的目的不在於控制訪問，而是擴充功能，相比於繼承基類來擴充功能，使用裝飾器模式更加的靈活。

書中是以Context和它的封裝類ContextWrapper講解的，也非常的典型，我這裡就不在贅述了，貼出一些代碼來說明裝飾器模式的形式。

public class ContextWrapper extends Context {    Context mBase;    public ContextWrapper(Context base) {        mBase = base;    }}

但是還有一個問題，就是在ContextWrapper中，所有方法的實現都是通過mBase來實現的，形式上是對上號了，說好的擴充功能呢？

功能擴充其實是在ContextWrapper的子類ContextThemeWrapper裡面。

在ContextWrapper裡面，擷取系統服務是直接通過mBase完成的

@Override    public Object getSystemService(String name) {        return mBase.getSystemService(name);    }

但是在ContextThemeWrapper裡面，對這個方法進行了重寫，完成了功能擴充

@Override public Object getSystemService(String name) {        if (LAYOUT_INFLATER_SERVICE.equals(name)) {            if (mInflater == null) {                mInflater = LayoutInflater.from(getBaseContext()).cloneInContext(this);            }            return mInflater;        }        return getBaseContext().getSystemService(name);    }

當然，如果不存在功能擴充就不算是裝飾器模式了嗎？其實設計模式本來就是『仁者見仁，智者見智』的事情，只要你能理解這個意思就好。

面板模式

面板模式可能看到的比較少，但是其實不經意間你就用到了。

這裡以我的一個開源項目KLog來說吧，在最開始寫這個類的時候，就只有KLog這一個類，完成基本的Log列印功能，後來又添加了JSON解析、XML解析、Log資訊儲存等功能，這個時候一個類就不太合適了，於是我把JSON、XML、FILE操作相關的代碼抽取到單獨的類中，比如JSON列印的代碼

public class JsonLog {    public static void printJson(String tag, String msg, String headString) {        String message;        try {            if (msg.startsWith("{")) {                JSONObject jsonObject = new JSONObject(msg);                message = jsonObject.toString(KLog.JSON_INDENT);            } else if (msg.startsWith("[")) {                JSONArray jsonArray = new JSONArray(msg);                message = jsonArray.toString(KLog.JSON_INDENT);            } else {                message = msg;            }        } catch (JSONException e) {            message = msg;        }        Util.printLine(tag, true);        message = headString + KLog.LINE_SEPARATOR + message;        String[] lines = message.split(KLog.LINE_SEPARATOR);        for (String line : lines) {            Log.d(tag, "║ " + line);        }        Util.printLine(tag, false);    }}

代碼很簡單，就一個方法，但是在使用的時候，無論列印哪種格式，都是這樣使用的

//普通列印 KLog.d(LOG_MSG); //JSON格式列印 KLog.json(JSON); //XML格式列印 KLog.xml(XML);

可以看到，雖然功能不同，但是都通過KLog這個類進行了封裝，使用者只知道用KLog這個類能完成所有需求即可，完全不需要知道代碼實現是幾個類完成的。

實際上，在KLog內部，是多個類共同完成列印功能的。

 private static void printLog(int type, String tagStr, Object... objects) {        if (!IS_SHOW_LOG) {            return;        }        String[] contents = wrapperContent(tagStr, objects);        String tag = contents[0];        String msg = contents[1];        String headString = contents[2];        switch (type) {            case V:            case D:            case I:            case W:            case E:            case A:                BaseLog.printDefault(type, tag, headString + msg);                break;            case JSON:                JsonLog.printJson(tag, msg, headString);                break;            case XML:                XmlLog.printXml(tag, msg, headString);                break;        }    }

但是通過面板模式，這些細節對使用者隱藏了，這樣如果以後我想更換JSON的解析方式，使用者的代碼不需要任何改動，這也是這個設計模式的優勢所在。

總結

嘮嘮叨叨的，總算是把這幾種設計模式介紹完了，看完這篇文章，你應該就會發現其實Android中的設計模式確實到處都存在，不是缺少設計模式，而是缺少一雙發現的眼睛。

當然，設計模式的提出是為瞭解決特定的問題，當我們遇到類似問題的時候，可以從設計模式的角度思考和解決問題，這應該是我最大的收穫吧。

關於我

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